LongMemEval-V2:面向'资深同事'能力的智能体长期记忆评测基准 LongMemEval-V2: Evaluating Long-Term Agent Memory Toward Experienced Colleagues
提出LME-V2基准与AgentRunbook方法,评估智能体跨轨迹积累经验的能力
前置知识
智能体长期记忆(Long-Term Agent Memory)
智能体长期记忆是指让基于大语言模型的智能体在长跨度、多轮交互中存储、整合并调用过去经验的能力。区别于传统RAG仅检索文档片段,智能体记忆需要从历史轨迹(action、observation、state 序列)中提取多种粒度的知识——既包括底层的UI观察、状态转移事件,也包括高层的流程策略和踩坑经验。这类记忆通常通过Insert(写入)和Query(查询)两个API进行管理,最终将检索到的证据上下文送入reader LLM以回答问题。
LME-V2的核心定位就是评测这种'从大量轨迹中积累可复用环境经验'的能力,理解这一概念才能把握本文将记忆评测从'聊天历史'扩展到'多轨迹经验'的关键突破。
Web智能体与WebArena/WorkArena
Web智能体是指能在浏览器/Web界面中执行多步操作(点击、填写、搜索)以完成任务的LLM驱动系统。WebArena是经典的Web智能体基准,包含Magento购物、shopping admin、Postmill论坛、GitLab等真实网站环境;WorkArena/WorkArena++则基于ServiceNow企业IT平台,要求智能体完成工单、变更请求、资产管理等真实工作流任务。这些环境提供统一的状态表示、动作空间和ReAct式基础智能体实现(如AgentLab),是本文构建LME-V2轨迹库的数据来源。
LME-V2的问题和轨迹都来自这四个Web环境,理解WebArena和WorkArena的差异(前者偏消费者场景、后者偏企业工作流)有助于理解为什么LME-V2要分两批构建haystack,以及为什么需要从ServiceNow专门出一份haystack。
上下文收集(Context Gathering)评测范式
上下文收集是一种将记忆系统从问答系统中解耦出来的评测范式。给定历史轨迹haystack $H_i = \{h_{i,1}, \dots, h_{i,m_i}\}$ 和问题 $q_i$,记忆系统依次执行 $M_{i,j} = \text{Insert}_{M_{i,j-1}}(h_{i,j})$ 将所有轨迹插入,$c_i = \text{Query}_{M_{i,m_i}}(q_i)$ 返回上下文,最后由固定的reader LLM根据截断到200K token的上下文作答。这种范式的优势在于:可以直接评估记忆质量(而非reader推理能力),且接口与下游智能体实际使用方式一致。
这是LME-V2的评测骨架,区别于直接问答或长上下文prompting。理解这一范式能明白为什么论文要分别报告准确率和查询延迟,以及为什么记忆方法的好坏不依赖于reader模型的选择。
RAG与多池检索
检索增强生成(RAG)通过向量检索从外部知识库中召回与查询相关的片段以辅助生成。在AgentRunbook-R中,RAG被扩展为'多池检索'架构:原始状态切片池存储以轨迹状态为中心的UI观察窗口(用于细粒度证据),状态转移事件池存储从连续状态中提取的动作-状态变化事件(用于环境世界模型),策略提示池存储轨迹级的高层流程、导航模式和环境gotchas(用于复用知识)。查询时由一个LLM控制器同时生成针对三个池的检索查询,并对结果做多模态渲染。
AgentRunbook-R的核心就是用多池结构化解决'不同问题需要不同粒度证据'的挑战,理解三个池的分工是把握R变体设计的关键。
编码智能体(Coding Agent)作为记忆控制器
编码智能体(如Codex、Claude Code)是指具备文件操作、shell执行、多步工具调用能力的LLM系统。本文将这类智能体'重新定位'为记忆控制器:插入阶段仅将原始轨迹作为文件落盘,查询阶段则在沙盒中提供工作流文档、查询时渲染的manifest清单和辅助脚本,让编码智能体自主搜索、检视、筛选证据并输出结构化检索结果。其核心思想是:与其把检索行为压缩到固定向量流水线里,不如让通用的文件操作智能体直接管理多模态、非结构化的轨迹数据。
这是AgentRunbook-C的根本性创新点,也是为什么C变体虽然比R变体慢得多但准确率显著更高(72.5% vs 57.8%)。理解'把记忆当成文件管理问题'这一视角转换是理解本文方法新颖性的关键。
F1-Score与LLM-as-Judge评估
LME-V2采用混合评估协议:结构化答案(true/false、多选题、abstention)使用归一化字符串匹配计算准确率,开放式答案则使用LLM judge评估。Pilot研究还采用了200K token的截断预算和oracle轨迹(即每个问题对应的人工标注的答案轨迹子集)来隔离'读轨迹的难度'与'记忆质量'。
理解评估协议的细节(如截断预算200K、oracle slice + notes能将GPT-5.4-mini准确率从0.653提升到0.863)才能准确解读主实验表中各方法之间的差异到底是来自记忆还是reader。
研究动机
现有的智能体记忆评测存在三个根本性短板,难以回答'记忆系统是否真正让智能体成为特定环境的资深同事'这一核心问题。第一,主流记忆基准(如LongBench V2、LongMemEval-V1、PersonaMem)评测的都是长文档或聊天历史场景,依赖少、噪声低、答案密度高,与真实智能体轨迹的'超高噪声、稀疏信号'特性差距巨大。第二,针对智能体的少量评测(如MemoryArena、AgentLongBench、EMemBench)要么使用简化的游戏环境,要么仅评测单条或少量轨迹内的依赖,要么仅通过下游任务成功率间接测量记忆质量——这些都不能直接反映记忆模块本身的好坏。第三,先前基准的历史长度普遍较短(长上下文基准在285K token以下,对话类基准BEAM约124K-10M token,智能体类基准大多在10K-57K token),而真实Web智能体的工作流需要跨数百条轨迹才能形成可复用经验。要解决这些问题,需要一个新的基准,既要包含大量真实Web智能体轨迹(带高噪声、稀疏信号),又要专门评测从多轨迹中归纳出的环境专属知识,并且能直接评分记忆模块的质量。
本文的目标是本文的具体目标是构建并验证一个面向'资深同事'视角的智能体长期记忆基准LME-V2,同时给出能在该基准上有效工作的记忆方法基线。具体来说包含三个层面:(1)定义并标注五类核心记忆能力——静态状态回忆(static state recall)、动态状态追踪(dynamic state tracking)、流程知识(workflow knowledge)、环境踩坑(environment gotchas)、前提感知(premise awareness)——共451个由人类专家手工撰写的问题;(2)构建两层规模的haystack:LME-V2-Small为100条共享轨迹(约25M token、2.5K state),LME-V2-Medium为每题约500条专属轨迹(约115M token、14.9K state),分别比oracle上下文长82倍和370倍;(3)提出context gathering评测范式以及AgentRunbook两种基线记忆方法,分别面向高效RAG和强准确率编码智能体两个方向。最终在LME-V2上证明:当用Qwen3.5-9B作为reader、200K token截断预算时,AgentRunbook-C平均准确率达到72.5%,显著超过最强RAG基线的48.5%与vanilla Codex的69.3%,并将推理-延迟Pareto前沿整体上推。
与已有工作不同的是,本文的独特切入角度是把'资深同事'作为评测的隐喻目标,并据此设计能力分类、问题构造和记忆接口。与AMA-Bench(聚焦单条轨迹内的理解)、EMemBench(聚焦游戏agent)、PersonaMem(聚焦用户偏好对话)不同,LME-V2显式评测'从数百条轨迹中归纳出环境专属经验'的能力,并将记忆系统解耦为Insert/Query API以独立评估。同时,与现有RAG记忆方法(如A-MEM、Mem0、Memory-R1)依赖对话场景或高层策略不同,本文通过多池设计(raw slice / event / note)和将编码智能体'重新定位'为文件型记忆控制器,证明了'细粒度证据'与'高层策略'必须被显式分层组织才能在智能体场景下获得显著增益。这一组合(基准+评测范式+两种新基线)目前在文献中尚无对应工作。
核心方法
本文的核心思路是构建一个能直接评测'智能体是否积累了环境专属经验'的基准,并配套提出两种互补的记忆方法。整体框架围绕三个支柱展开:第一是LME-V2基准本身,从WebArena和WorkArena/WorkArena++的四个真实Web环境(OneStopShop、CMS、Reddit、ServiceNow)收集1540条由Codex + GPT-5.2/5-mini执行的多模态智能体轨迹,由人类专家手工标注451个跨五类能力的问题,再程序化组装成Small(100条共享)和Medium(500条/题)两层haystack;第二是context gathering评测范式,将记忆抽象为Insert/Query两个API,由固定的Qwen3.5-9B reader在200K token截断预算下作答;第三是AgentRunbook两种基线方法——R变体走'结构化多池RAG'路线强调效率,C变体走'编码智能体+文件管理'路线强调准确率。直觉上,R变体把记忆当成'按粒度分库检索'问题,用控制器LLM同时向三个池发问以应对不同类型问题;C变体则把记忆当成'文件管理'问题,让具备工具调用能力的编码智能体在精心搭建的沙盒中自由搜索、检视并精选证据。
本文的核心创新可归结为两点,区别于已有记忆工作。第一点是'多粒度证据池'的显式分层设计:不同于将所有记忆塞进统一向量库的A-MEM/Mem0,或仅生成高层策略的AWM/SPRING,AgentRunbook-R同时维护三类异构池——raw state slice pool(保存UI观察窗口以服务静态回忆类问题)、state transition event pool(保存动作导致的状态变化以服务动态追踪和环境gotchas)、procedure/hint note pool(保存流程与踩坑知识以服务workflow类问题),由一个控制器LLM在查询时根据问题决定访问哪些池、生成几条查询。这一设计直接来自LME-V2的pilot研究:发现仅给oracle slice时静态题准确率0.566,加上note提升到0.908;仅给oracle轨迹时动态题0.668,加上note+slice提升到0.879,说明不同能力需要不同粒度的证据,必须分层组织。第二点是把通用编码智能体'重新定位'为文件型记忆控制器,这是AgentRunbook-C的精髓:插入阶段不做任何处理直接落盘,查询阶段为智能体配备工作流文档(指导其作为记忆模块工作)、manifest artifacts(查询时渲染的轨迹清单帮助快速定位)和helper script(暴露state span查看、轨迹内搜索等常用操作),使其避免盲目探索又能利用多步工具调用的强项。这一思路与'把检索行为压缩到固定向量流水线'的RAG路线形成根本性对比,是本文最具新意的方法贡献。
方法步骤详情
LME-V2基准的构造分为四步:轨迹收集(用AgentLab框架和ReAct式基础智能体配合Codex执行WebArena/WorkArena/WorkArena++任务,收得599+941=1540条轨迹,平均28.1状态/条,总成功率52.0%,其中失败的轨迹对gotchas类问题至关重要)、问题标注(人类专家先浏览轨迹识别资深同事会自然习得的信息,按五类能力撰写问题并过滤掉强proprietary LLM能从参数知识答对的题目,再为静态/动态/流程题衍生abstention变体来测前提感知能力,最终产出的问题平均需1.4条轨迹回答、最多5条)、答案轨迹标注(先用Codex智能体对每题提出候选答案轨迹,再由人类逐一验证以构建最终答案轨迹集)、haystack构建(程序化组装Small为两批haystack:ServiceNow题一批、WebArena三个域共一批各100条;Medium为每题独立约500条轨迹)。评测阶段固定使用Qwen3.5-9B作为reader、200K token截断预算,回答评分对结构化答案用归一化字符串匹配、对自由回答用LLM judge。AgentRunbook-R的工作流:插入时为每条轨迹生成三类记忆项存入对应池,原始切片池以state为中心取上下文窗口、事件池用LLM从相邻状态对中抽取动作-状态变化事件、note池用LLM总结可复用流程与坑点;查询时由Qwen3.5-9B控制器(开启thinking)根据问题决定访问哪些池并生成多条查询,做稠密检索后按池渲染为多模态上下文。AgentRunbook-C的工作流:插入阶段仅将每条轨迹(含state图像与文本)作为文件落盘不做任何处理;查询阶段为编码智能体(GPT-5.4-mini, xhigh reasoning)创建沙盒,放入question、workflow document(告诉智能体'你是一个记忆模块,请按步骤收集证据')、manifest artifacts(每条轨迹的摘要、长度、状态数等元信息)和helper script(提供view_span、search_traj等常用操作),智能体通过多步工具调用自主搜索、检视并输出结构化结果(一份简短的memory note加上选中的trajectory state spans),最后由reader据此作答。
技术新颖性
本文的技术新颖性体现在三个层面。基准层面,LME-V2是首个将'从数百条智能体轨迹中归纳环境专属经验'作为显式评测目标的基准:相比LongMemEval-V1(对话历史,500题,115K-1.5M token),LME-V2在Web agent领域、115M token量级、五类能力全覆盖上均是首次;相比AMA-Bench(单轨迹理解)和EMemBench(游戏agent),LME-V2首次将记忆评测的历史规模推进到100M+ token量级,并首次要求被试整合'跨数百条轨迹'的经验。评测方法层面,context gathering范式将记忆从reader中解耦,并配套提供oracle slice + note的pilot协议(用人工标注的证据切片+note来隔离'读懂轨迹'与'检索轨迹'的难度),使后续研究者能精准定位失败来自记忆还是来自reader。记忆方法层面,AgentRunbook的双变体设计本身就是方法论贡献:R变体用'多池'展示了'按粒度分层组织证据'的必要性(C-WF消融中note pool移除让Small题workflow准确率从0.528掉到0.481,event pool移除让gotcha题从0.310掉到0.276),C变体则首次系统论证了'编码智能体+轻量脚手架'作为记忆控制器的可行性,并通过消融证明workflow document贡献最大(移除后Small整体从0.749掉到0.701,Medium从0.701掉到0.641)。
实验结果
实验在LME-V2-Small和LME-V2-Medium两个规模上、用Qwen3.5-9B作为reader、200K token截断预算下进行。主要发现如下。第一,no-retrieval基线几乎为零(整体0.013),确认reader无法凭参数知识或问题文本回答LME-V2,与pilot研究中GPT-5.2、Claude Opus 4.6等强模型无上下文时仅0.047-0.141的结论一致。第二,简单RAG基线(query→slice)Small达0.428、Medium达0.381;加上note后提升到Small 0.510/Medium 0.459;AgentRunbook-R进一步将整体准确率提升到Small 0.586/Medium 0.570(paired bootstrap p<0.05),latency约26秒。R变体消融显示:移除raw slice pool让静态题准确率从0.661骤降至0.286(说明raw观察对静态回忆不可或缺),移除event pool让gotchas从0.310降至0.276、workflow从0.528降至0.434,移除note pool让workflow从0.528降至0.481,三池互补性清晰。第三,AgentRunbook-C取得最佳整体准确率:Small 0.749(比vanilla Codex的0.699高5.0pp)、Medium 0.701(比Codex 0.687高1.4pp),同时latency从Codex的177-186秒降到108-140秒,accuracy-latency frontier显著上移。C变体消融显示:workflow document最关键(移除后Small 0.701/Medium 0.641),manifest artifacts主要提升效率(移除后Small 0.747但latency从108秒升到155秒),helper functions影响混合(Small提升明显但Medium影响不一致)。第四,从能力维度看,AgentRunbook-C在静态题上Small 0.820、Medium 0.788接近oracle切片+note的0.950-0.986上限;在workflow题上Small 0.726比Codex 0.575高15pp;在gotchas题上反而比Codex略低(Small 0.483 vs 0.586),说明编码智能体对'反常识小坑'类证据的检索仍是开放问题。第五,accuracy-latency图显示,AgentRunbook-R提供了'中等准确率/低延迟'(约26秒)的工作点,AgentRunbook-C在不同reasoning effort下都能给出比同等级的vanilla Codex更优的Pareto点,确认了脚手架设计的实际价值。
查看结构化数据
| 任务 | 指标 | 本文 | 基线 | 提升 |
|---|---|---|---|---|
| LME-V2-Small整体准确率 | Accuracy (Overall) | 0.749 (AgentRunbook-C) | 0.699 (vanilla Codex); 0.586 (AgentRunbook-R); 0.428 (RAG query→slice) | +5.0pp vs Codex, +16.3pp vs AR-R, +32.1pp vs RAG基线 |
| LME-V2-Medium整体准确率 | Accuracy (Overall) | 0.701 (AgentRunbook-C) | 0.687 (vanilla Codex); 0.570 (AgentRunbook-R); 0.381 (RAG query→slice) | +1.4pp vs Codex, +13.1pp vs AR-R, +32.0pp vs RAG基线 |
| LME-V2-Small静态状态回忆 | Accuracy (Static) | 0.820 (AgentRunbook-C) | 0.661 (AgentRunbook-R); 0.471 (RAG query→slice) | +15.9pp vs AR-R |
| LME-V2-Small工作流知识 | Accuracy (Workflow) | 0.726 (AgentRunbook-C) | 0.575 (vanilla Codex); 0.528 (AgentRunbook-R) | +15.1pp vs Codex, +19.8pp vs AR-R |
| LME-V2-Medium动态状态追踪 | Accuracy (Dynamic) | 0.701 (AgentRunbook-C) | 0.646 (vanilla Codex); 0.614 (AgentRunbook-R) | +5.5pp vs Codex, +8.7pp vs AR-R |
| 查询延迟(Latency) | Seconds per query | 108.3s (ARC-Small), 139.9s (ARC-Medium) | 177.2s/185.8s (vanilla Codex); 26.9s/25.8s (AgentRunbook-R) | ARC比Codex快约32-39%,AR-R比ARC快约4倍 |
| Pilot: 静态题oracle切片+note上限 | Accuracy (Static) | 0.950 (GPT-5.4-mini, oracle slices+notes) | 0.660 (oracle trajectories only); 0.025 (no context) | +29.0pp vs 仅oracle轨迹 |
局限与改进
作者在论文中明确指出几个局限性。第一,最佳记忆方法AgentRunbook-C的查询延迟仍在108-140秒区间(约为R变体的4-5倍),距离实用化部署仍有较大距离,'还有实质性的改进空间'。第二,AgentRunbook-C在gotchas类问题上反而比vanilla Codex略低(Small 0.483 vs 0.586、Medium 0.449 vs 0.517),说明编码智能体对'反直觉的小坑'类证据的检索和归纳能力不足,怀疑与gotcha证据的隐式、非结构化特性有关。第三,helper functions的消融效果在Medium上不稳定(移除后整体反而从0.701微升到0.718),说明脚手架组件的设计还需更精细。第四,本文评测仅基于Qwen3.5-9B reader和GPT-5.4-mini控制器,跨reader/controller的泛化性未充分验证。本人观察到的额外限制包括:(a)LME-V2的轨迹来源仅限四个Web环境(ServiceNow/OneStopShop/CMS/Reddit),结论对其他Web应用、桌面GUI或代码agent的外推性需谨慎;(b)所有问题仅由人类专家撰写且经过proprietary LLM过滤,可能存在'专家盲区',某些机器易错但人类也容易忽略的能力未被覆盖;(c)context gathering范式要求记忆系统能完整流式插入所有轨迹,对真正在线、长跨度(年量级)的智能体来说,存储成本与查询效率仍是未解难题。
独立分析的弱点
独立分析可识别出三个值得改进的弱点。第一,'高延迟'是AgentRunbook-C最大的实际瓶颈:即便比vanilla Codex快32-39%,108秒的查询延迟仍难以满足实时交互需求。改进方向包括:(i)为编码智能体配备更细粒度的预过滤机制(如先用轻量RAG粗筛Top-K再交由智能体精读);(ii)缓存manifest artifacts中'高频证据'的检索结果;(iii)探索推理加速方案如speculative decoding、并行化工具调用。第二,'gotchas能力不足'是C变体的系统性短板:vanilla Codex在gotcha上反而更强,暗示编码智能体在'反常识小坑'上的归纳能力不如其长程搜索能力。改进方向包括:(i)在workflow document中显式增加'优先关注失败轨迹和异常状态变化'的指引;(ii)为gotcha类问题设计专门的检索策略(如先做负样本检索再做正样本);(iii)将gotcha evidence单独池化并强制记忆模块在某些查询中访问。第三,'跨环境的泛化性未充分验证':所有实验都基于WebArena/WorkArena的四个域,reader和controller都是Qwen3.5/GPT-5.4-mini这一固定组合。改进方向包括:(i)在代码agent、GUI agent、机器人agent等不同环境中重新评估AgentRunbook;(ii)系统测试reader切换(如换用Qwen3.5-32B、Claude 3.5)时记忆方法相对优势的稳定性;(iii)研究不同LLM家族作为controller时的脚手架适配问题。
未来方向
作者在Conclusion中暗示了三个未来方向:构建能处理更长历史(年量级跨度的真实在线智能体)的记忆方法、把LME-V2的评测范式推广到更多agentic场景(如embodied、GUI、code agent)、研究端到端可学习的记忆控制器(区别于本文基于prompt的控制器)。基于本文成果还可以延伸的方向包括:(1)将LME-V2与人类'学徒期'做对比研究,探索是否能在更少轨迹下让智能体获得同等'资深同事'能力;(2)把context gathering范式推广到在线/增量场景,研究流式插入下的存储-效率权衡;(3)将'多池检索'和'编码智能体'两种思路融合,例如用RAG做粗筛、用编码智能体在Top-K池内做精排,兼顾效率与准确率;(4)探索'环境gotcha'的自动挖掘方法,目前gotcha问题完全依赖人类标注,能否从失败轨迹中自动归纳gotcha是极具价值的研究问题;(5)研究controller可学习性——能否用RL或DPO对controller做端到端优化,使其在特定环境中习得最优检索策略;(6)将'资深同事'这一隐喻拓展到团队协作记忆,即多个智能体共享同一记忆池时的协调与冲突解决。
复现评估
复现评估:作者在论文中提到LME-V2基准建有项目主页 https://xiaowu0162.github.io/longmemeval-v2/ 并公开了基于AgentLab的轨迹收集框架,但论文未在正文明确声明完整的代码、轨迹、问题、答案的公开发布情况(附录A提到完整细节在appendix,需要check正式版附录)。从可复现性角度评估:(1)数据:1540条原始轨迹和451道问题的人工标注成本极高,第三方独立复现标注几乎不可能;oracle轨迹标注依赖Codex智能体初标+人工复核,理论上可复现但成本巨大。(2)算力:每次评估需要将100-500条轨迹流式插入记忆系统、回答451个问题,AgentRunbook-C单次查询约需100+秒且依赖GPT-5.4-mini xhigh reasoning(API费用显著),完整评估一次的总成本估算在数千美元级别;R变体依赖Qwen3.5-9B作为controller和Qwen3-Embedding-8B做稠密检索,可本地部署但仍需多卡GPU跑Qwen3.5-9B的thinking模式。(3)难度:评测协议相对清晰(context gathering + 200K截断 + LLM judge),但reader替换、controller替换、reasoning effort变化都会影响最终数字,第三方需严格按论文附录C的实现细节复现才能得到可比结果。总体而言,基准本身的可复现性中等(需依赖闭源GPT-5.4-mini)、AgentRunbook两种方法的复现难度较高(编码智能体的工具调用轨迹和prompt细节敏感)。
论文图表
图中上半部分展示四条历史轨迹(Create Incident、Find Hardware Expiration、Clean-up Duplicate Problems、Create Change Request),每条标注任务、动作序列和成功/失败结果;下半部分针对每条轨迹给出一个示例问题及'Inexperienced Colleague'(答错)与'Experienced Colleague from Another Environment'(前提错误答错)两种错误回答与正确答案的对比。
这是理解LME-V2问题形态、五类能力定义、以及'资深同事 vs 跨环境新手'核心隐喻的最直观图示,对把握'为什么需要专门基准'至关重要。